JP4800668B2 - Semiconductor integrated circuit - Google Patents
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Description
本発明は半導体集積回路に関し、特にセルを密集させて配置させた構造に関わる。 The present invention relates to a semiconductor integrated circuit, and more particularly to a structure in which cells are densely arranged.
半導体集積回路の設計方式においては、論理回路としての機能を有する論理セルを組み合わせて配置することで、チップ全体を設計するセミカスタム方式のスタンダードセル方式と呼ばれるものがある。
係るスタンダードセル方式においては、よりチップ面積を小さくするために、上記論理セルを密集させて配置すると共に、セル同士の配線領域を少なくすることが求められている。
In such a standard cell system, in order to further reduce the chip area, it is required to arrange the logic cells densely and reduce the wiring area between the cells.
ところで、セル幅とセルの幅方向における入力ピンの位置とが略等しいセルを上記幅方向(列方向)に並べたセル列を、上記幅方向に直交する高さ方向(行方向)に格子状(マトリックス状)に並べ、例えば上記高さ方向から入力信号用の配線を行うような場合には、同列異行間のセル同士で幅方向の入力ピン位置が重なる。
このため、上記入力信号用の配線を同一配線層では直線で配線しにくく、迂回して配線する必要が生じ、配線リソースが増大するという問題がある。
By the way, a cell column in which cells having substantially the same cell width and input pin position in the cell width direction are arranged in the width direction (column direction) is formed in a lattice shape in the height direction (row direction) orthogonal to the width direction. For example, when input signal wiring is performed from the height direction, the input pin positions in the width direction overlap between cells in the same row.
For this reason, it is difficult to wire the input signal wiring in a straight line in the same wiring layer, and there is a problem in that it is necessary to make a detour wiring, which increases wiring resources.
係る問題は、入力ピンを多数有するセルを配置に用いる場合に顕著となる。
本発明は、上記した問題に鑑みてなされたものであって、セル幅とセルの幅方向における入力ピンの位置とが略等しい複数セルを有する半導体集積回路において、入力信号用の配線を直線に近い形で配して、配線リソースの削減を可能とする半導体集積回路を提供することを目的としている。
Such a problem becomes conspicuous when a cell having a large number of input pins is used for the arrangement.
The present invention has been made in view of the above problems, and in a semiconductor integrated circuit having a plurality of cells in which the cell width and the position of the input pin in the cell width direction are substantially equal, the wiring for the input signal is linear. An object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit which can be arranged in a close form and can reduce wiring resources.
上記目的を達成するために本発明に係る半導体集積回路は、セル幅とセルの幅方向における入力ピンの位置とが規定寸法であるセルを複数有し、前記セルを少なくとも1つ前記幅方向に並べたセル列を、前記幅方向に直交する方向に少なくとも2つ配置した半導体集積回路であって、少なくとも2列のセル列間で、セルの位置が前記幅方向にズレていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, a semiconductor integrated circuit according to the present invention includes a plurality of cells each having a cell width and a position of an input pin in the cell width direction having a prescribed dimension, and at least one of the cells in the width direction. A semiconductor integrated circuit in which at least two arranged cell rows are arranged in a direction orthogonal to the width direction, and the cell positions are shifted in the width direction between at least two cell rows. Yes.
この構成によれば、ズレ距離分だけ、異なるセル列間のセルにおける入力ピン位置を幅方向にずらすことできるので、入力信号用の配線を直線に近い形で配することが可能なり、配線リソースの増大を防止することができる。
また、前記入力ピンは、セル上で、前記幅方向の第1の端部寄りに偏って配置され、前記セル列間でのセルのズレ距離は、前記第1の端部側の辺から、当該第1の側の辺と幅方向に最も遠い入力ピン位置までの長さ以上であることを特徴としている。
According to this configuration, the input pin position in the cell between the different cell columns can be shifted in the width direction by the shift distance, so that the input signal wiring can be arranged in a shape close to a straight line, and the wiring resource Can be prevented from increasing.
Further, the input pin is arranged on the cell so as to be biased toward the first end portion in the width direction, and the shift distance of the cell between the cell rows is from the side on the first end side, It is characterized in that the length is equal to or longer than the input pin position furthest in the width direction with respect to the first side.
また、本発明に係る半導体集積回路は、セルを複数配した半導体集積回路であって、2つのセルにおいて、セル幅とセルの幅方向における入力ピンの位置とが等しいが、一方のセルを左右反転しても入力ピン同士が重ならない構造のセルを、少なくとも1つ前記幅方向に並べた第1のセル列と、前記セルを左右反転した構造を有するミラーセルを、少なくとも1つ前記幅方向に並べた第2のセル列とを、前記幅方向に直交する方向に配置することを特徴としている。 The semiconductor integrated circuit according to the present invention is a semiconductor integrated circuit in which a plurality of cells are arranged. In two cells, the cell width and the position of the input pin in the cell width direction are equal, but one cell is At least one cell having a structure in which the input pins do not overlap each other even if it is inverted is arranged in the width direction, and at least one mirror cell having a structure in which the cell is horizontally reversed is arranged in the width direction. The arranged second cell rows are arranged in a direction orthogonal to the width direction.
この構成によれば、例えば、第1のセル列のセルと第2のセル列のミラーセルとの幅方向の位置を揃えて配置すれば、両セルの入力ピン位置を幅方向にずらすことができるので、入力信号用の配線を直線に近い形で配することが可能なり、配線リソースの増大を防止することができる。
また、前記入力ピンは、セル上で、前記幅方向の第1の端部寄りに偏って配置されていることを特徴としている。
According to this configuration, for example, if the positions in the width direction of the cells in the first cell row and the mirror cells in the second cell row are aligned, the input pin positions of both cells can be shifted in the width direction. Therefore, the input signal wiring can be arranged in a shape close to a straight line, and an increase in wiring resources can be prevented.
In addition, the input pin is arranged on the cell so as to be biased toward the first end in the width direction.
また、さらに、前記セル列が位置する層の上層または下層に、電源配線またはグランド配線を有し、前記半導体集積回路を平面視した場合に、前記電源配線またはグランド配線は、前記幅方向と略直交する方向に延びており、前記セル列に含まれるセルは、その入力ピン位置が前記電源配線またはグランド配線の上または下となる位置から退避して配されていることを特徴としている。 Further, when the semiconductor integrated circuit is viewed in plan view, the power supply wiring or the ground wiring is substantially the same as the width direction when the semiconductor integrated circuit is seen in a plan view. The cells extending in the orthogonal direction are arranged such that the cells included in the cell row are retracted from positions where the input pin positions are above or below the power supply wiring or ground wiring.
この構成によれば、入力ピン位置が上記電源配線またはグランド配線の上下の位置から退避しているので、これらの配線位置に起因した入力ピン配線の迂回を防ぐことができる。
また、さらに、前記幅方向と直交する高さ方向に隣接する所定数のセル列から構成されるセル群を複数備え、各セル群間で同ビットのセルには同一の入力信号が入力される構成をしており、各セル群間において、同ビットのセルの幅方向の位置が揃って配されていることを特徴としている。
According to this configuration, since the input pin position is retracted from the upper and lower positions of the power supply wiring or the ground wiring, it is possible to prevent detouring of the input pin wiring due to these wiring positions.
In addition, a plurality of cell groups each including a predetermined number of cell rows adjacent in the height direction orthogonal to the width direction are provided, and the same input signal is input to cells of the same bit between the cell groups. This is characterized by the fact that the cells in the same direction in the width direction are arranged between the cell groups.
また、前記セルへ入力系統は複数あり、前記入力ピンは、セル上で、前記入力系統に対応して複数種類配置されており、前記複数の種類の入力ピンのピン位置は、前記幅方向と略直交する方向及び前記幅方向において、互いに異なることを特徴としている。
また、前記セル群間で、一部分の同ビットのセルの幅方向の位置が異なることを特徴としている。
Also, there are a plurality of input systems to the cell, the input pins are arranged on the cell in a plurality of types corresponding to the input systems, and the pin positions of the plurality of types of input pins are the width direction and In the substantially orthogonal direction and the width direction, they are different from each other.
Further, the position in the width direction of a part of the cells of the same bit is different between the cell groups.
また、同セル列のセル同士の間に、バッファを配することを特徴としている。
また、さらに、前記セルとセル幅が略等しいが、幅方向の入力ピン位置が異なる第2のセルを、前記セル列中に配することを特徴としている。
また、さらに、前記セルへの入力信号をドライブする複数のバッファから構成されるバッファ群を備え、前記バッファを、対応するセルの入力のピンの幅方向における位置と、略同位置上に配することを特徴としている。
In addition, a buffer is arranged between cells in the same cell row.
Furthermore, a second cell having a cell width substantially equal to the cell but having a different input pin position in the width direction is arranged in the cell row.
Further, a buffer group including a plurality of buffers for driving an input signal to the cell is provided, and the buffer is arranged at substantially the same position as the position in the width direction of the input pin of the corresponding cell. It is characterized by that.
また、前記バッファは、対応するセルに隣接して配されていることを特徴としている。
また、前記バッファ群は、所定のセル列に含まれる所定数のセルに対応した所定数のバッファから構成され、当該所定数のバッファは、前記所定のセル列と、当該所定のセル列の手前のセル列との間に介挿されて配置されていることを特徴としている。
また、前記バッファ群は、所定のセル列の所定数のセルに対応した所定数のバッファから構成され、前記所定数のバッファは、対応するセルのセル列の配置位置から、前記セルの幅方向に直交するセルの高さ分以上離れて配されていることを特徴としている。
The buffer is arranged adjacent to a corresponding cell.
The buffer group includes a predetermined number of buffers corresponding to a predetermined number of cells included in the predetermined cell column, and the predetermined number of buffers includes the predetermined cell column and a front of the predetermined cell column. It is characterized by being interposed between the cell rows.
In addition, the buffer group includes a predetermined number of buffers corresponding to a predetermined number of cells in a predetermined cell column, and the predetermined number of buffers from the arrangement position of the cell column of the corresponding cell to the width direction of the cell It is characterized by being arranged at a distance equal to or more than the height of the cell orthogonal to the.
また、前記セル列のセルは所定の領域を囲繞して並べられており、当該所定の領域にはクロックゲーティングセルまたはクロックバッファが配されていることを特徴としている。
また、前記セルはフリップフロップ機能を有することを特徴としている。
The cells in the cell row are arranged so as to surround a predetermined area, and a clock gating cell or a clock buffer is arranged in the predetermined area.
The cell has a flip-flop function.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
以下の実施の形態では、入力信号はデータ信号とイネーブル信号を示す。
(実施の形態1)
図1は、本実施の形態に係るスタンダードセルの配置構成を示す平面図である。
図1に示すように、9つの長方形状をしたスタンダードセル11〜19が密集して配置されている。スタンダードセル11〜13,14〜16,17〜19はそれぞれセルの幅方向に隣接して配置されている。なお、図1においては、入力ピンDIの位置に注目し易くするため、出力ピンDO等の他のピンの図示を省略している。また、各スタンダードセル11〜19用の配線21〜29は、セルが位置する層の上の配線層に位置しており、図中では配線21〜29を実線で示すのに対して、スタンダードセル11〜19を破線で示している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In the following embodiments, the input signal indicates a data signal and an enable signal.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a plan view showing an arrangement configuration of standard cells according to the present embodiment.
As shown in FIG. 1, nine rectangular
図2は、図1において配置に供されているスタンダードセル11の構造を示す図である。
スタンダードセル11〜19(以下、単に「セル」と呼ぶ場合がある。)は、同様の形状をしているので、ここではスタンダードセル11のみを説明して他のセル12〜19の説明に代える。
FIG. 2 is a diagram showing the structure of the
Since the
図2に示すように、本明細書においては、セル11の幅方向に平行な方向をX方向とし、X方向に直交する方向をY方向と定義する。
スタンダードセル11は、横長の長方形状をしており、短辺a1,a2の長さは例えば4μm、長辺bの長さは例えば30μm程度である。
スタンダードセル11は主表面上に、入力ピンDIと出力ピンDOを有している。入力ピンDIは、短辺a1,a2の内の入力ピンDIに幅方向に近い側端部の短辺a1から、セルの幅方向の距離d1だけ離れている。この距離d1は長辺bよりかなり短く、長くても例えばbの3分の1程度(d1≦1/3b)であることが通常である。
As shown in FIG. 2, in this specification, a direction parallel to the width direction of the
The
The
図1に戻って、配置されたスタンダードセル11〜19を、セル11〜13をA行セル列、セル14〜16をB行セル列、セル17〜19をC行セル列とグループ化して呼ぶこととする。
スタンダードセル11〜19の幅方向に略直交する方向の上層には、データ信号生成回路1が位置しており、各セル11〜19の入力ピンDIにはデータ信号生成回路1が出力する信号用の配線21〜29が接続されている。
Returning to FIG. 1, the arranged
The data
この配線21〜29は、セル11〜19より上層の配線層に位置しており、図示しないビアを介して入力ピンDIと接続されているものである。
B行セル列のセル14〜16は、A行セル列のセル11〜13とセルの幅方向に距離d2だけ位置がずれている(幅方向の位置座標がd2だけ異なる。)。
C行セル列のセル17〜19も、B行セル列のセル14〜16とセルの幅方向かつA行セル列とB行セル列とのずれ方向に距離d2だけ位置がずれている。
The
The
The
これらの距離d2は、上記距離d1と略等しくなっている(d2=d1)。
このように、異行のセル列間において、セル11〜13,14〜16,17〜19の幅方向の位置をずらして配置することで、異行のセル列間で同列のセルの入力ピンの幅方向の位置をずらすことができ、入力信号用配線21〜29を同一配線層でもって直線で配線することが可能となる。
These distances d2 are substantially equal to the distance d1 (d2 = d1).
As described above, by shifting the positions of the
(複数の入力ピンを備えたセルにおけるずれ距離d2の最適範囲)
図3は、複数の入力ピンを備えたスタンダードセルの構造を示す図である。
スタンダードセル10は、3個の入力ピンDI0,DI1,DI2と出力ピンDOとを有している。
このように入力ピンを3個有するスタンダードセル10も図1のようにセル列間で幅方向にセル位置をずらして配置することで、配線リソースを削減することができる。
(Optimum range of displacement distance d2 in a cell having a plurality of input pins)
FIG. 3 is a diagram showing the structure of a standard cell having a plurality of input pins.
The
As described above, the
この場合のずれ距離d2(図1参照)は、短辺a1,a2の内、入力ピンが列設されている側の短辺a1からの距離d3以上と設定すれば(d2≧d3)、同列で異配置行間のセル同士の幅方向入力の入力ピン位置を確実に重ならないようにできる。
なお、ずれ距離d2の上限は、例えば、長辺bと距離d3の差である(d2≦b-d3)。
(実施の形態2)
実施の形態1では、セル幅と入力ピンの幅方向の位置とが略等しい(規定寸法である)セルを複数配置する構成であったが、本実施の形態では、セル列中のセルの一部に、入力ピン位置が異なるセルを用いることで、直線配線を維持しつつ、配線間の配線容量を調整するものである。
In this case, the shift distance d2 (see FIG. 1) is set to be equal to or longer than the distance d3 from the short side a1 on the side where the input pins are arranged in the short sides a1 and a2 (d2 ≧ d3). Thus, it is possible to ensure that the input pin positions of the input in the width direction between cells between differently arranged rows do not overlap.
The upper limit of the shift distance d2 is, for example, the difference between the long side b and the distance d3 (d2 ≦ b−d3).
(Embodiment 2)
In the first embodiment, a plurality of cells having the same cell width and the position in the width direction of the input pin (having the prescribed dimensions) are arranged. However, in the present embodiment, one cell in the cell row is arranged. By using cells with different input pin positions for the part, the wiring capacity between the wirings is adjusted while maintaining the straight wirings.
実施の形態2は、基本的には実施の形態1と同様であるので、同様の構成要素には図面上同様の符号を付してその説明を省略する(以下の他の実施の形態も同様である。)。
図4は、実施の形態2に係るスタンダードセルの配置構成を示す平面図である。
本実施の形態では、B行セル列の2列目には、セル15(図1参照)に代えて、セル3を用いている。
Since the second embodiment is basically the same as the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals in the drawings, and the description thereof is omitted (the same applies to the other embodiments below). .)
FIG. 4 is a plan view showing an arrangement configuration of standard cells according to the second embodiment.
In the present embodiment, the
セル3は、他のセル11〜14,16〜19とセル幅は同じであるが、入力ピンDIの位置が異なりセルの中央(右方)より位置している。
このため、セル3の入力ピンDIの直線配線20も右方にずれるので、配線28と配線20との距離d4を、配線28と配線25(図1参照)との距離に比べて広くなる。このため、配線28と配線20の間における配線容量を削減することが可能となる。
(実施の形態3)
実施の形態3では、スタンダードセルの密集配置領域の上層に電源配線が位置している場合にも、スタンダードセルの配置位置を工夫して、各セルの入力ピンへの直線配線を堅持するものである。
The
For this reason, since the
(Embodiment 3)
In the third embodiment, even when the power supply wiring is located in the upper layer of the standard cell densely arranged region, the arrangement position of the standard cell is devised to maintain the straight wiring to the input pin of each cell. is there.
図5〜図7を参照しながら実施の形態3について説明する。
図5は、実施の形態3に係るスタンダードセルの配置構成を示す平面図であり、セルの位置より上層の配線層2(図7参照)に位置した配線41〜49と、この配線層2のさらに上層の配線層3に位置する電源配線50をも示している。
セル31〜39の密集配置領域中央の上層には、電源配線50が位置している。
The third embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 5 is a plan view showing the arrangement configuration of the standard cells according to the third embodiment. The
The
セル32及びセル39はその入力ピンDIが上記電源配線と重なることを避けるため、セル31,38から離れて、幅方向右方に移動した配置位置となっている。セル33,36も上記セル31,38に伴って同じ距離だけ右方に移動した配置位置となっている。
図6は、図5の長方形Kで囲まれている領域付近の拡大図であり、3つの配線層における配線構造に注目した図である。
The
FIG. 6 is an enlarged view of the vicinity of the region surrounded by the rectangle K in FIG. 5 and is a view focusing on the wiring structure in the three wiring layers.
図7は、図6のL-L線における断面図であり、3つの配線層を示す図である。
図7に示すように、配線層3は電源配線50で構成され、配線層2は各スタンダードセルへの入力信号配線41〜49で構成され、配線層1は電源配線54a,54bで構成されている。
配線層3の電源配線50と、配線層1の電源配線54a,54bとは電源ビア52a,52bを介して接続されている。
FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line LL in FIG. 6 and shows three wiring layers.
As shown in FIG. 7, the
The
一方の電源配線50は配線層3に位置し、他方の電源配線54a,54bは配線層1に位置しているため、電源ビア52a,52bは配線層2の領域を通ることとなる。
このため、配線層2に位置するセル31〜39の入力ピンDI位置が、電源ビア52a、52bの位置と重なると、入力ピンDIへの配線を迂回する必要が生じる。
そこで、本実施の形態のように、仮にそのまま密集配置すると、電源配線50と入力ピンDI位置が重なってしまうセル32,39を、電源配線50(または電源ビア52a、52b)を避けて重ならない位置までずらして配置することで、直線配線を維持することができる。
(実施の形態4)
実施の形態4では、データ信号生成回路とスタンダードセルとの間のバッファを配し、当該バッファの配置位置を工夫することで、直線配線を維持しつつ、セルへの入力信号の制御をも可能とするものである。
Since one
For this reason, when the input pin DI positions of the
Therefore, as in the present embodiment, if densely arranged as they are, the
(Embodiment 4)
In the fourth embodiment, by arranging a buffer between the data signal generation circuit and the standard cell and devising the arrangement position of the buffer, it is possible to control the input signal to the cell while maintaining the straight wiring. It is what.
図8は、実施の形態4に係るスタンダードセルの配置構成を示す平面図である。
スタンダードセル11〜19の近くの手前には、リピータバッファ群56が配されている。
リピータバッファ群56は、波形なまりを抑制する機能を有するリピータバッファ57a〜57iからなる。
FIG. 8 is a plan view showing an arrangement configuration of standard cells according to the fourth embodiment.
A
The
各リピータバッファ57a〜57iの位置は、対応するセル11〜19の入力ピンDIの幅方向の位置と略同じである。例えば、リピータバッファ57aの位置は、セル11の入力ピンDIの幅方向の位置と略同じである。
このため、リピータバッファ57a〜57iの配置により直線配線が阻害されることはなく、セル11〜19への直線配線を維持しつつ、データ信号生成回路1から出力された信号波形の波形なまりを抑制して各セル11〜19に入力することが可能となる。
The positions of the
For this reason, the arrangement of the
なお、リピータバッファ57a〜57iをデータ信号生成回路1の近くに配する[例えば、A行セル列のセル11〜13から、セル列一行分[セル幅方向に直交する方向の高さ分(セルの背の高さ分)以上離れたデータ信号生成回路1寄りの位置に配する。]ことで限られた信号出力量を有効に利用することができる。
(実施の形態4の変形例)
実施の形態4に係る変形例は、リピータバッファ群の位置を、対応するセル列の間近に配置することで、スタンダードセルへの入力信号の波形なまりをより効果的に抑制しようとするものである。
The repeater buffers 57a to 57i are arranged close to the data signal
(Modification of Embodiment 4)
In the modification according to the fourth embodiment, the waveform of the input signal to the standard cell is more effectively suppressed by arranging the positions of the repeater buffer groups close to the corresponding cell columns. .
図9は、実施の形態4の変形例に係るスタンダードセルの配置構成を示す平面図である。
同図に示すように、リピータバッファ59a〜59c(第1のリピータバッファ群58)は、図8と同様にA行セル列のセル11〜13の入力ピンDIとデータ信号生成回路との間に配されている。
FIG. 9 is a plan view showing an arrangement configuration of standard cells according to a modification of the fourth embodiment.
As shown in FIG. 8, the
これに対して、リピータバッファ61d〜61f(第2のリピータバッファ群60)は、A行セル列のセル11〜13とB行セル列のセル14〜16との間に配置されている。
図10では、この第2のリピータ群60をA’行のリピータバッファ群60として示している
このように、リピータバッファ群60を、A行セル列とB行セル列との間に介挿して、対応するB行セル列の直前の位置に配することで、セル14〜16への入力信号の波形なまりをより効果的に抑制することが可能となる。
In contrast, the repeater buffers 61d to 61f (second repeater buffer group 60) are arranged between the
In FIG. 10, the
なお、本実施の形態では、バッファの一例としてリピータバッファを用いて説明したが、セルへの入力信号をドライブし得るバッファであればこれに限らず用いることができる。
(実施の形態5)
実施の形態5では、密集配置されたスタンダードセル付近にクロックゲーティングセルまたはクロックバッファを配置することにより、上記スタンダードセル間のクロック信号を制御するものである。
In this embodiment, a repeater buffer is used as an example of a buffer. However, any buffer can be used as long as it can drive an input signal to a cell.
(Embodiment 5)
In the fifth embodiment, clock signals between the standard cells are controlled by arranging clock gating cells or clock buffers near the densely arranged standard cells.
図10は、実施の形態5に係るスタンダードセルの配置構成を示す平面図である。
本実施の形態では、B行セル列の2列目の位置、すなわち、8つのセル71〜74,76〜79に囲繞された領域64は、セルが配置されていない空白の領域64となっている。
この空白領域64内には、クロックゲーティングセル65が配置されている。
FIG. 10 is a plan view showing an arrangement configuration of standard cells according to the fifth embodiment.
In the present embodiment, the position of the second column of the B row cell column, that is, the
In this
このように、密集配置されたセル71〜74,76〜79の中央に、クロックゲーティングセル65を配置することで、クロックゲーティングセル65と各セル71〜74,76〜79のクロック入力ピンCKとの間のクロック配線長のばらつきを抑制し、クロックゲーティングセル65以降のクロックスキューの削減ができる。
なお、本実施の形態では、一例として密集配置の中央にクロックゲーティングセルを配置した場合を説明したが、リピータバッファなどのクロックバッファを配置するようにしても、セル間のクロック信号のばらつきを抑制できる。
As described above, the
In this embodiment, as an example, the case where the clock gating cell is arranged in the center of the dense arrangement has been described. However, even if a clock buffer such as a repeater buffer is arranged, the variation in the clock signal between the cells can be reduced. Can be suppressed.
また、クロックゲーティングセルの配置位置は、密集配置したセルの中央でなくとも、そのセル密集領域の付近であればある程度は同様の効果を得ることが可能である。
(実施の形態6)
実施の形態6では、隣接配置されているセル同士の間にバッファを配することで、セル間の信号伝達を制御するものである。
Further, even if the clock gating cell is not located in the center of the densely arranged cells, the same effect can be obtained to some extent as long as it is in the vicinity of the dense cell area.
(Embodiment 6)
In the sixth embodiment, signal transmission between cells is controlled by arranging a buffer between adjacent cells.
図11は、実施の形態6に係るスタンダードセルの配置構成を示す平面図である。
同図に示すように、セル91〜99のセル同士の間には、ホールドバッファ110a〜110fが配置されている。
ホールドバッファ110a〜110fの位置は、ピン同士の配線を直線にするべく、出力ピンQと入力ピンDIとを結ぶ線分上にある。
FIG. 11 is a plan view showing an arrangement configuration of standard cells according to the sixth embodiment.
As shown in the figure, hold
The positions of the
なお、ホールドバッファ110a〜110fは、ピン同士の横方向(幅方向)の配線層に位置しており、縦方向の配線101〜109が位置している層とは異なる層に在る。
スタンダードセルを密集して隣接配置すると、セル間の信号伝達時間は非常に速い。このため、セル間の信号伝達時間がクロックの伝達時間に比べて速くなりすぎるおそれがある。
The
When standard cells are densely arranged adjacent to each other, signal transmission time between cells is very fast. For this reason, there is a possibility that the signal transmission time between cells becomes too fast compared to the clock transmission time.
本実施の形態に係る構成によれば、係る事態を防止することができる。
(実施の形態7)
実施の形態7は、ビットスライス型のデータパスを有するスタンダードセルおいても、セルの配置位置と各セルの入力ピン位置を工夫することで、配線リソースを従来より削減するものである。
According to the configuration according to the present embodiment, such a situation can be prevented.
(Embodiment 7)
In the seventh embodiment, even in a standard cell having a bit slice type data path, wiring resources are reduced as compared with the prior art by devising the cell arrangement position and the input pin position of each cell.
図12は、実施の形態7に係るスタンダードセルの配置構成を示す平面図である。
A3行からF3行の6つセル列は、それぞれ幅方向に隣接した3つのセルを含んでいる。
ここで、A3行セル列からC3行セル列までから構成されるグループを「セル群a」と分類し、同様にD3行セル列からF3行セル列までから構成されるグループを「セル群b」と分類する。
FIG. 12 is a plan view showing an arrangement configuration of standard cells according to the seventh embodiment.
The six cell columns A3 to F3 each include three cells adjacent in the width direction.
Here, a group composed of the A3 row cell column to the C3 row cell column is classified as “cell group a”, and similarly, a group composed of the D3 row cell column to the F3 row cell column is classified as “cell group b”. ".
セル群a,セル群bの同一のビットにおける配置の幅方向の位置(入力ピンDIの位置)は揃っているので、異なるセル群の同一のビットに対して、同一の直線配線111〜119を用いることができる。
また、各スタンダードセルは、主表面の左方上部の入力ピンDIと右方下部のイネーブル信号用のピンENとを有しており、セレクタとフリップフロップとしての機能を備えている。また、イネーブル信号がアサートされたときの入力データをフリップフロップに保持する。
Since the positions in the width direction (positions of the input pins DI) of the same bit of the cell group a and the cell group b are aligned, the same
Each standard cell has an input pin DI on the upper left side of the main surface and an enable signal pin EN on the lower right side, and functions as a selector and a flip-flop. Further, the input data when the enable signal is asserted is held in the flip-flop.
イネーブル信号生成回路2は、イネーブル信号を生成する回路であり、セル群aのセル用の配線121、セル群bのセル用の配線122を通して、グループごとのセルに同一のイネーブル信号を供給する。これらの横方向の配線121,122は、縦方向の配線111〜119と異なる配線層に位置している。
そして、スタンダードセルのピンENの位置は、入力ピンDIの位置と、幅方向及び幅方向に直交する方向に異なっている。
The enable
The position of the pin EN of the standard cell is different from the position of the input pin DI in the width direction and the direction orthogonal to the width direction.
このため、同セル列におけるピンENへの幅方向の配線(同行異列の配線)121,122は、入力ピンDIと重なることはなく、幅方向に直線で引くことができる。
以上説明したように、ビットスライス型のデータパス構成を有する場合に、異なるセル群の同一ビットのセルの配置位置、及び複数種類の入力ピン位置を工夫することで、データ入力信号用配線を共通化することができるので、配線リソースを削減できる。
For this reason, the
As described above, when having a bit slice type data path configuration, the data input signal wiring is shared by devising the arrangement position of cells of the same bit in different cell groups and the positions of multiple types of input pins. Wiring resources can be reduced.
なお、実施の形態7では、2つの異なるデータパスを有するスタンダードセルを例として示したが、2つより多い複数の入力系統を有するスタンダードセルについても適用することができる。
(実施の形態7の変形例1)
実施の形態7に係る変形例1は、同じセル列のセル同士(同行異列間のセル同士)の間に隙間を開けて、当該隙間にバッファを配置して、同じセル列のセル同士間の信号を制御するものである。
In the seventh embodiment, a standard cell having two different data paths is shown as an example, but the present invention can also be applied to a standard cell having a plurality of input systems greater than two.
(
In
図13は、実施の形態7の変形例1に係るスタンダードセルの配置構成を示す平面図である。
図13に示すように、A3行セル列における2列目のセル(bit7)と、3列目のセル(bit8)との間には空隙が設けられており、この空隙にリピータバッファ124が配されている。
FIG. 13 is a plan view showing an arrangement configuration of standard cells according to the first modification of the seventh embodiment.
As shown in FIG. 13, a gap is provided between the cell (bit 7) in the second column and the cell (bit 8) in the third column in the A3 row cell column, and the
このようにリピータバッファ124を配置することにより、上記2,3列目のセル(bit7,bit8)へのイネーブル信号の波形なまりを抑制することができる。
なお、リピータバッファに限られず、ホールドバッファ等の他のバッファを用いても良い。
(実施の形態7の変形例2)
実施の形態7に係る変形例2は、セル群間において、一部分の同ビットのセルの幅方向の位置を異なるようにすることで、敢えて配線を迂回させ、配線遅延を付加するものである。
By arranging the
The buffer is not limited to the repeater buffer, and other buffers such as a hold buffer may be used.
(
In the second modification according to the seventh embodiment, the positions of the cells of the same bit in the same direction in the width direction are different between the cell groups, so that the wiring is detoured and the wiring delay is added.
図14は、変形例2に係るスタンダードセルの配置構成を示す平面図である。
図14を、図12と見比べれば明らかなように、本変形例2では、F3行セル列の1列目のセル(bit1)と、これに隣接する2列目のセル(bit0)の配置位置が、図12のものとは入れ替わっている。
F3行1列目のセルの入力ピンDIの配線126、F3行2列目の配線128は、対応したビットのグループ間で幅方向の位置が一致していないため、迂回している部分を有する。
FIG. 14 is a plan view showing an arrangement configuration of standard cells according to the second modification.
As is apparent from comparing FIG. 14 with FIG. 12, in the second modification, the first column cell (bit 1) in the F3 row cell column and the second column cell (bit 0) adjacent thereto are arranged. The position is switched from that in FIG.
The
なお、配線128の位置している層は、他の配線111〜116,119及び配線126とは異なる層である。
このような構成によれば、配線の引き回しにより配線リソースが多少犠牲となるものの、ホールドバッファを別途追加することなく、F3行AA列〜BB列のセルに対する配線遅延の付加を可能にする。
(実施の形態8)
図15は、実施の形態8に係るスタンダードセルの配置構成を示す平面図である。
Note that the layer in which the
According to such a configuration, although wiring resources are somewhat sacrificed by the routing of wiring, it is possible to add wiring delay to the cells in the F3 row AA column to the BB column without adding a separate hold buffer.
(Embodiment 8)
FIG. 15 is a plan view showing an arrangement configuration of standard cells according to the eighth embodiment.
A1行セル列はスタンダードセル131〜133から構成され、B1行セル列はスタンダードセル134〜136から構成されている。他の実施の形態とは異なり、セル列間のセルの位置はずれておらず、略等しくなっている(A1行セル列とB1行セル列のセルは互いに幅方向に揃った位置にある。)。
A1行セル列のセル131〜133と、B1行セル列のセル134〜136とは、セル幅が同じであるが、入力ピンDIの位置が、左右対称となっている。セル134〜136は、セル131〜133のミラーセルと呼びことができる。
The A1 row cell column is composed of
The
B1行セル列のセル134〜136の入力ピンDI位置は、A1行の入力ピンDI位置と重なっていないので、B1行セル列のセル134〜136への配線144〜146を直線で行うことが可能となる。
なお、本実施の形態では、左寄りに入力ピン位置が偏っているセルに適用した場合について説明したが。これに限らず、セル幅と入力ピンの幅方向の位置とが略等しく、左右反転しても前記入力ピンの位置が重ならない構造をしたセルであれば同様に適用することができる。
Since the input pin DI positions of the
In the present embodiment, the case where the present invention is applied to a cell whose input pin position is biased to the left has been described. The present invention is not limited to this, and the present invention can be similarly applied to any cell having a structure in which the cell width and the position in the width direction of the input pin are substantially equal, and the position of the input pin does not overlap even when reversed left and right.
また、本実施の形態8と、実施の形態2〜7の構成とを組み合わせることも可能である。
(その他の事項)
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の実施の態様はこれに限られるものではない。
Moreover, it is possible to combine this Embodiment 8 and the structure of Embodiments 2-7.
(Other matters)
The embodiment of the present invention has been described above, but the embodiment of the present invention is not limited to this.
(1)各実施の形態においては、スタンダードセル方式の半導体集積回路について説明しているが、この方式に限られず他の方式のものにも適用することができる。 (1) In each of the embodiments, a standard cell type semiconductor integrated circuit has been described. However, the present invention is not limited to this type and can be applied to other types.
本発明に係る半導体集積回路によれば、従来より配線リソースを削減できるので有用である。 The semiconductor integrated circuit according to the present invention is useful because the wiring resources can be reduced as compared with the prior art.
1 データ信号生成回路
2 イネーブル信号生成回路
10,11〜19,31〜39,71〜74,76〜79,91〜99,131〜133 スタンダードセル(セル)
134〜136 ミラーセル
21〜29,41〜49,81〜89,101〜109,111〜119,126,128,141〜146 配線(データ信号用)
121,122 配線(イネーブル信号用)
50 電源配線(配線層3の電源配線)
52a,52b 電源ビア
54a,54b 電源配線(配線層1の電源配線)
56 リピータバッファ群
57a〜57i リピータバッファ
58 第1のリピータバッファ群
59a〜59c リピータバッファ
60 第2のリピータバッファ群
61d〜61f リピータバッファ
64 空白領域
65 クロックゲーティングセル
110a〜110f ホールドバッファ
124 リピータバッファ
a1 セル11の入力ピンDIに幅方向で近い方の短辺
a2 a1と向かい合う短辺
b セル11の長辺
d1 短辺a1から入力ピンDIまでのセルの幅方向の距離
d2 異なる行のセル列間のセルのずれ距離
DESCRIPTION OF
134-136 Mirror cells 21-29, 41-49, 81-89, 101-109, 111-119, 126, 128, 141-146 Wiring (for data signal)
121,122 wiring (for enable signal)
50 Power supply wiring (Power supply wiring of wiring layer 3)
52a, 52b
56
Claims (6)
少なくとも2列のセル列間で、セルの位置が前記幅方向にズレており、
さらに、前記幅方向と直交する高さ方向に隣接する所定数のセル列から構成されるセル群を複数備え、
各セル群間で同ビットのセルには同一の入力信号が入力される構成をしており、
各セル群間において、同ビットのセルの幅方向の位置が揃って配されていること
を特徴とする半導体集積回路。 There are a plurality of cells each having a cell width and a position of an input pin in the cell width direction having a prescribed dimension, and at least two cells arranged in the width direction are arranged in a direction orthogonal to the width direction. Two semiconductor integrated circuits,
The cell position is shifted in the width direction between at least two cell rows ,
Furthermore, a plurality of cell groups comprising a predetermined number of cell rows adjacent in the height direction orthogonal to the width direction,
The same input signal is input to cells of the same bit between each cell group,
In between each cell group, semiconductors integrated circuits you characterized in that it is arranged equipped with widthwise position of the bit cell.
前記入力ピンは、セル上で、前記入力系統に対応して複数種類配置されており、
前記複数の種類の入力ピンのピン位置は、前記幅方向と略直交する方向及び前記幅方向において、互いに異なること
を特徴とする請求項1に記載の半導体集積回路。 There are multiple input systems to the cell,
A plurality of types of the input pins are arranged on the cell corresponding to the input system,
The pin position of the plurality of types of input pins in the width direction substantially perpendicular to the direction and the width direction, the semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein different from each other.
を特徴とする請求項1または2に記載の半導体集積回路 Among the cell groups, the semiconductor integrated circuit according to claim 1 or 2 characterized in that the widthwise position of the cells in the same bit of a portion different
少なくとも2列のセル列間で、セルの位置が前記幅方向にズレており、
さらに、前記セルへの入力信号をドライブする複数のバッファから構成されるバッファ群を備え、
前記バッファを、対応するセルの入力のピンの幅方向における位置と、略同位置上に配しており、
前記バッファ群は、所定のセル列に含まれる所定数のセルに対応した所定数のバッファから構成され、
当該所定数のバッファは、前記所定のセル列と、当該所定のセル列の手前のセル列との間に介挿されて配置されていること
を特徴とする半導体集積回路。 There are a plurality of cells each having a cell width and a position of an input pin in the cell width direction having a prescribed dimension, and at least two cells arranged in the width direction are arranged in a direction orthogonal to the width direction. Two semiconductor integrated circuits,
The cell position is shifted in the width direction between at least two cell rows ,
Furthermore, a buffer group composed of a plurality of buffers for driving input signals to the cells is provided,
The buffer, the position in the width direction of the pin of the input of the corresponding cell, and coordinated on the same position substantially,
The buffer group includes a predetermined number of buffers corresponding to a predetermined number of cells included in a predetermined cell column,
The predetermined number of buffers, wherein the predetermined cell columns, semi-conductor integrated circuit you characterized in that interposed in is disposed between the front of the cell columns of the predetermined cell column.
少なくとも2列のセル列間で、セルの位置が前記幅方向にズレており、
さらに、前記セルへの入力信号をドライブする複数のバッファから構成されるバッファ群を備え、
前記バッファを、対応するセルの入力のピンの幅方向における位置と、略同位置上に配しており、
前記バッファ群は、所定のセル列の所定数のセルに対応した所定数のバッファから構成され、
前記所定数のバッファは、対応するセルのセル列の配置位置から、前記セルの幅方向に直交するセルの高さ分以上離れて配されていること
を特徴とする半導体集積回路。 There are a plurality of cells each having a cell width and a position of an input pin in the cell width direction having a prescribed dimension, and at least two cells arranged in the width direction are arranged in a direction orthogonal to the width direction. Two semiconductor integrated circuits,
The cell position is shifted in the width direction between at least two cell rows ,
Furthermore, a buffer group composed of a plurality of buffers for driving input signals to the cells is provided,
The buffer, the position in the width direction of the pin of the input of the corresponding cell, and coordinated on the same position substantially,
The buffer group includes a predetermined number of buffers corresponding to a predetermined number of cells in a predetermined cell row,
Said predetermined number of buffers, corresponding from the arrangement position of the cell column of the cell, semi-conductor integrated circuit characterized in that arranged apart over the height of the cells perpendicular to the width direction of the cell.
少なくとも2列のセル列間で、セルの位置が前記幅方向にズレており、
前記セル列のセルは所定の領域を囲繞して並べられており、当該所定の領域にはクロックゲーティングセルまたはクロックバッファが配されていること
を特徴とする半導体集積回路。 There are a plurality of cells each having a cell width and a position of an input pin in the cell width direction having a prescribed dimension, and at least two cells arranged in the width direction are arranged in a direction orthogonal to the width direction. Two semiconductor integrated circuits,
The cell position is shifted in the width direction between at least two cell rows ,
Cells of the cell column is arranged so as to surround a predetermined region, a semi-conductor integrated circuit you characterized in that it is arranged for the clock gating cell or clock buffer in the predetermined region.
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